ACUICULTURA Y SOSTENIBILIDADCartagena, 10 al 13 de Julio de 2012
Alicia García Alcázar. Centro Oceanográfico de Murcia
viablesoportable
SOSTENIBLE
equitativo
DESARROLLO SOSTENIBLE: “satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender a sus propias necesidades” (Río de Janeiro 1992)
FAO (2003): “Desarrollo sostenible es la gestión y conservación de los recursos naturales y el cambio en la orientación tecnológica e institucional que asegure el alcance y la continua satisfacción de las necesidades humanas para las generaciones actuales y futuras. Tal desarrollo sostenible conserva la tierra, el agua, los recursos genéticos de plantas y animales, no degrada el medio ambiente, es técnicamente adecuado, económicamente viable y socialmente aceptable”.
Producción de Dorada y Lubina en Europa y Mediterráneo
Toneladas
374 19853 876 1990 (FAO, 2008)108.800 1998181.000 2002258.800 2010 (+ medit)
Evolución de laproducción acuícola dedorada+lubina enEspaña (1999‐2010).Se muestra la tasa devariación interanual.(Informe APROMAR 2011)
Distribución porcentualde producciones dedorada y lubina juntaspor CC.AA. en 2010.(Informe APROMAR 2011)
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
5.869 7.344 10.079 12.139 14.140 16.971 17.734 21.069 29.150 32.800 33.770 37.530 32.855
Tasa media anual crecimiento : 15,4%
Evolución de laproducción de alevinesde dorada en España(1997‐2010).(Informe APROMAR 2011)
Evolución de la producción dealevines de lubina en España(1997‐2010). (Informe APROMAR 2011)
Acuicultura: industria de importancia estratégica en Europa y países mediterráneos:
contribución a la seguridadalimentos de calidadcoste asequible
UE “fish dependence day “: 6 JulioEspaña: 25 mayo
Códigos Buenas prácticas• Impacto ambiental• Calidad del producto• Bienestar y salud animal• Seguridad alimentaria• Factores socio‐económicos
Sin Acuicultura: 1 mes antes
Dorada(Sparus aurata) en una jaula (Italia)Courtesy of FAO Aquaculture Photo Library
Impacto ambiental A. DomesticaciónB. Introducción de especiesC. Captura de stocks silvestresD. Ingredientes dietasE. Materia orgánica efluentesF. Transferencia patógenosG. Productos terapéuticosH. Productos “antifouling”I. Efectos sobre fauna y flora
A. Domesticación
Escapes. No estimación. Mediterráneo: aprox. 500 millones lubina + 450 millones dorada en jaulasRestocking. Lagunas Grecia e Italia (dorada). No frecuente
Programas de mejora: manipulación genéticaMejor crecimientoResistencia a enfermedadesAltas densidades (estrés)
Impacto genético: cultivo‐silvestres ? Disminución variabilidad
Dorada: alto Polimorfismo + no estructura genéticaLubina: estructura genética clara + altas posibilidades outbreeding
C. Impacto stocks silvestresReproductores: domesticación. No dependencia en dorada y lubinaIngredientes dietas
Mediterráneo
Producción mundial FM+FO (5‐14 MT) = 20,8 MT peces(FAO, 2008)
Fish IN‐Fish OUT (relaciónFIFO)RETO Acuicultura: uso eficiente FM y FOFIFO: eficiencia de conversión de productos cultivados a partir de FM y FO (pesquerías de pequeños pelágicos). Equivalente en peso peces pescados/cultivados.
H en dieta A en dietaRendim. H Rendim. A
X FCRFIFO = +
Piensos comerciales de dorada: 400 g FM/kg + 150 g FO/kg (Kaushik y Troell, 2010).
30 2022,5 5
X 1,25 = 6,6FIFO =salmón
+
40 1522,5 5
X 1,2 = 5,6FIFO =dorada
+
Equivalentes de pescado salvaje por unidad producida de los principales grupos de especies cultivadas. (Tacon & Metian, 2008).
Sensitivity of FI/FO to changes in FCRs (A) and fishmeal and fish oil inclusion rates (B).
Naylor R L et al. PNAS 2009;106:15103-15110
©2009 by National Academy of Sciences
Comparison of macronutrient intakes required for producing 1 kg of biomass gain in different fish and livestock (pig, broiler chicken) species based on feed practices in 2007.
Naylor R L et al. PNAS 2009;106:15103-15110
©2009 by National Academy of Sciences
Naylor et al., 2009
D. Ingredientes dietas. DORADA Sustitu %
Prot%
DietaReferencia
Soja 30 30 Robaina et al., 1995
Soja 34 30 Bonaldo et al., 2008
15‐80 g Soja 30 Martinez et al., 2007a
80‐350 g Soja 50 Martinez et al., 2007b
Soja 20 Nengas et al., 1996
Altramuz 20 23 Robaina et al., 1995
Altramuz 30 40 Pereira & Oliva‐Teles,2004
Gluten trigo 30 15 Robaina et al., 1997
Gluten trigo 60 40 Pereira & Oliva‐Teles,2003
Guisante 20 35 Pereira & Oliva‐Teles,2002
Colza 39 45 Kissil et al., 1997
Avellana 40 40 Emre et al., 2008
Carne/hueso 20 15 Robaina et al., 1997
Carne/hueso 40 Davies et al., 1993
Carne/hueso 40 Alexis 1997
Sangre 5 Martinez et al., 2008
Pollo/plumas 50 Nengas et al., 1999
Pollo 50 Alexis 1997
Piensos de engorde de dorada Skretting:“Excel” (27% FM + 9% FO) “Optibream” (21% FM + aceites vegetales)
Benedito Palos. Tesis doctoral. 2010
DORADA
El diseño de las dietas se realizó sustituyendo el aceite de pescado por una mezcla de aceites vegetales (17:58:25 de colza:linaza:palma) en un 0% (FO), 33% (33VO), 66% (66VO), 100% (VO). Todas las dietas se formularon con alta proporción de proteínas vegetales y se suplementaron con 1% de lecitina de soja y 0,55% de L‐lisina.
SUSTITUCION FM• Unicelulares: levaduras, bacterias, microalgas. PROTEINA• Subproductos animales. P. (prohibidos)
• Vegetales: soja, gluten de trigo, maiz• componentes no‐nutritivos (fibra, pigmentos)• componentes anti‐nutritivos (carbohidratos, fitatos, gossypol, aglutininas)DORADA: Soja y Trigo. Inhibidores proteasas (25‐50% actividad total)Soja: 40%, Trigo: 25%, FM: 3,5%, Calamar: 9,0%, Pollo: 4,4%Acido fítico: 60% P en semillas
Harina Gluten Maiz: alta digestibilidad. Deficiencia en LISINA. 10‐15% sustitución dieta.
Harina Trigo: 60% + suplemento lisinaHarina Girasol: no más del 12% en dorada
• INVESTIGACIÓN•Utilización H de C:
•Digestibilidad• Utilización metabólica• Metabolismo glucosa
Asegurar alta digestibilidad, crecimiento y utilización alimento dIETAS deben incluir 20 % HC digestibles.Digestibilidad almidón alta (más del 70%) en ambas especies y puede mejorar con el método de procesado(más del 90%). LUBINA: mejor rendimiento con ALMIDÓN que con glucosaDORADA: mejor rendimiento con GLUCOSA que con almidón
DOR‐LUB: mejora actividad enzimas glicolíticas‐ aumenta contenido glucógeno en hígado‐ no se observa la regulación inversa de la actividad enzimática gluconeogénica.
• Efecto PROCESADO:•Extrusión soja: aumente valor productivo Proteina FCR•Altramuz micronizado: 30%FM mejora el valor de la dieta
• Suplementación AA: lisina y metionina. Trigo (60%FM) deficiencia lisina• Características organolépticas• Mejora por selección genética utilización dieta.
Estudios iniciados en dorada y lubina. Cambios en expresión génica determinados genes relacionados con el crecimiento y el metabolismo.
SUSTITUCION FOLa Acuicultura usa 40% FM y 60% FO de la produccion mundial. 10 años: fin recursosFM ya tiene 3‐5% FO 60‐65% Fo puede sustituirse
Aceites vegetales: • producción creciente• disponibilidad• bajo coste
SOJA y COLZA considerados posibles fuentes de lípidos para SALMONIDOS y peces de agua dulce y marina. Ricos en PUFA, especialmente linoleico (18:2n−6) y oleic (18:1n−9), pero SIN n−3 HUFA.
PALMA posible sustitutivo por su relativo bajo nivel de 18:2n−6 y alto de 16:0 and 18:1n−9. Su producción superaya a la soja (más abundante aceite vegetal en el mundo). Su uso en salmón atlántico y trucha arcoiris ha dado resultado de crecimiento y conversión de alimento con FO.Sin embargo en peces marinos el uso de aceites vegetarles como UNICA fuente de Lípidos está limitado debidoa la baja capacidad de convertir Linoleico y linolenico en arachidonico (ArA), EPA and DHA (esenciales en peces marinos)Sustitución parcial.
Acidos grasos poliinsaturados en vegetales
DORADASOJA o COLZA En dietas con baja % de FMSustitución 69% FO por aceite deNO afecta crecimiento ni utilización del alimento.Largos periodos.
PALMA 60%SI afecta el crecimiento y utilización alimento.Acumulación de lípidos en hígado.Baja aceptación organolépticaDHA, ArA y EPA en filete bajos. Recuperación niveles en 120 días de re‐alimentación con FO a bajas tª.Necesaria + invest. Sobre el uso de PALMA y la re‐alimentación en condicionesnaturales.
DORADA7meses
FO 60RO 60LO 60SO 80LO 80SO
Composición boquerón 60% colza
60%lino
60%soja
80%lino
80%soja
Utilización alimento = = = = = =
Crecimiento < <
Niveles músculo Menor EPA, DHA, ARA
Altos niveles oleico linolenico linoleico linolenico
Organolépticas
<dureza<brillo>jugo
>brillo>color
<dureza<brillo>jugo
Izquierdo et al. 2005
Alcanzado el tamaño comercial: 60 días realimentación con dieta 100% FO
Reducción n3HUFA: más marcada EPA que DHA
A los 60 días de realimentación :DHA y ARA recuperado nivelesEPA pemaneció bajo comparado con FO 100%. (no recuperado en 90 días)Contenido de linoleico and linolenico permaneció más alto en los pecespreviamente alimentados con SO y LO.Linoleico retenido.
BUENA ACEPTACIÓN panel catadores
[Izquierdo et al., 2005] [Montero et al., 2005]) ( [Gomez‐Requeni et al., 2003], [Gomez‐Requeni et al., 2004], [Sitjà‐Bobadilla et al., 2005] [De Francesco et al., 2007]).
Montero et al. 2005
Alcanzado el tamaño comercial: 150 días realimentación con dieta 100% FO
Reducción n3HUFA: más marcada EPA que DHA
A los 150 días de realimentación :DHA recuperado nivelesEPA pemaneció bajo comparado con FO 100%.Contenido de linoleico and linolenico permaneció más alto en los pecespreviamente alimentados con SO y LO.
LUBINA75 g
8 meses FO 60RO 60LO 60SO 80LO
Composición
boquerón
60% colza
60%lino
60%soja
80%lino
Utilizaciónalimento = = = = = =
Crecimiento < <
n3HUFA 45%< 45%< 45%< 50%<
Altos niveles oleico linolenico linoleico linolenico
• IMPORTANCIA NUTRICIONAL de los PUFA en la alimentación humana se recomiendael uso de FO ricos en n−3 HUFA.
• Alteración del perfil de ácidos grasos que afecta significativamente a la composicióndel filete y caracteres organolépticos [Martínez‐Llorens et al., 2007].
•Principales alteraciones en composición del filete: reducción de n−3‐HUFA, particularmente EPA.
•DIETAS FINALIZACIÓN 100% FO: recuperación niveles n−3 HUFA en la carne.
•DIFERENCIAS ORGANOLEPTICAS• Cortos periodos de tiempo: no diferencias. • Largos periodos de tiempo con 60 or 80% sustitución produjeron ligeras diferenciasorganolépticas.
•EFECTOS en parámetros sistema INMUNE (largos periodos sustitución) efectos no deseados en la salud de los peces.
Faltan datos sobre sustitución combinada FM/FO y en largos periodos de tiempo.
E. Materia orgánica efluentes
Alimento no ingerido * métodos, tipo de pienso, etc. (pérdidas 2‐9% medit)Alimento no digeridoHeces
Dorada. Heces 17% N52% P31% mat.org39% mat. Seca
Branquias NH3CO2 (bajo impacto)
Monitorizacion 4 granjas dorada‐lubina:1º. NH42º. N 1,5 veces más P y N que el salmón. En el Mediterráneo 5% aporte total antropogénico
3º. P
Balance de N y P en dorada
AlimentoN 100%P 100% Retención en el pez
N 20.6%P 29.8%
Excreción disueltaN 64.6%P 23.0%
SólidosN 14.8%P 47.2%
EFECTOS Columna de agua. ‐ Nutrientes ‐Estimulación producc. Primaria (condiciones oligotróficas del Mediterráneo.‐ Eutrofización‐ Bajo O2
EFECTOS Sedimentos:‐alta densidad microbiana‐disminuye nº especies bentónicas‐ disminuye diversidad
EFECTOS Posidonia‐Mat.organica: alteración procesos sedimentos‐ Flujo nutrientes‐ Cambios epífitos‐Mortalidad y regresión
FactoresProducción acuicultura
EspeciesDimensiones (extensión, cargas)Tecnología de la alimentación
Características hidrográficasProfundidadCorrientesTª
Características fondoTipo sedimentoCosta, mar abierto
MedidasSelección de sitiosComposición dietasEficiencia de la alimentación: FCR, digestibilidadMonitoring impacto ambiental
F. Transferencia patógenosAgregaciones peces alrededor de jaulasEspecies cultivadas Localización
geográficaNº especies silvestres
Especies +abundantes
Referencia
DoradaLubina
España costa SW 26 Jurel, Palometa, Oblada, Espetón,
Mugilidos
Dempster et al. 2005
España costa SW‐mar abierto
32 Jurel, Boga, Alacha,Palometa, Anjova,
Pardete
Fernández‐Jover et al. 2008
Mar Egeo 34 Boga, Pardete, Besugo, Salema,
Mojarra, Raspallón, Magre, Dorada
Akyol & Ertosluk, 2010
Datos puntuales: bacterias, parásitos, NodavirusNo evidencia interacción cultivados‐salvajes
G. Productos terapéuticos
Antifúngicos, anestésicos, desinfectantes, antibióticos. Legislación estricta.Antibióticos: desarrollo y transferencia resistencia bacteriana. Riesgo exposición crónica (flora intestinal).
Alimento medicado no ingeridoHeces: medicamentos no absorbidosExcreción: branquias, riñón, heces
Persistencia en sedimentos y columna de agua cadena tróficaMayor degradación en Mediterráneo: tª, Salinidad, LuzOTC: 27‐74% pasa al medio (heces). 75% total antibióticosMonitoring productos cultivados.Datos toxicidad en granjas Mediterráneo limitados improbable
efectos en el medio
H. Productos químicosMetales pesados en sedimentos (Jaulas): no regulación UE (sedimentos). + Estudios!
Suplementos dietas: Mn, Cu, Fe, Co, As, Mg, Se . Directiva UE nutrición animal.“Antifouling”: Cu
No riesgo para la salud
Organoclorados: riesgo salud humana(acum. grasa). Resultados contradictorios por la composición piensos . Dentro límites seguridad legislación UE.
Especie PCBs (ng g‐1) musculo
DDT (ng g‐1) musculo
Ref.
DORADACultivadaSalvaje
3‐3911‐23
1.4‐187.6‐19
Serrano et al., 2008
LUBINACultivadaSalvaje
5.3‐59.71.1‐13
0.2‐390.1‐5.4
Antunes, 2004Lo Turco et al., 2007
Especie Hg Cu Fe Mn Zn As Ref.
DORADACultivadaSalvaje
0.120.54
1.31.6
10.314.4
0.50.5
15.918.2
4.931.6
Minganti et al., 2010
Fuentes de impacto ambiental
Peces muertos
Excreción: Amonio, Urea
Alimento suministrado
Medicamentos, antifouling
Interacción con poblaciones salvajes
Alimento no consumido
Heces
I. Efectos sobre fauna y flora
Interacciones ecológicasRelación predador‐presa. Medidas anti‐depredadores (especies protegidas)Alteración agua y caracteres generales hábitat. (salinas)
No efectos adversos en dorada y lubinaAgregación poblaciones naturales. Impacto positivo en Mediterráneo (oligotrófico):
PesqueríasProducción primaria Consumo de nutrientes: reducción sedimentación
Programa de Vigilancia y Control. Planta Cultivos de Mazarrón
1.º- Vigilancia Estructural. (Anual)
2.º- Control del efluente.-Toma de muestras. Cada 2 meses Temperatura, Demanda Biológica de Oxígeno, Sólidos en suspensión, pH, Nitratos,Fosfatos y Amoniaco- Medida del caudal
3.º- Control de las aguas receptoras. (Semestral).- Muestras de la columna de agua 5 puntos de muestreo de agua marina:Temperatura, Salinidad, Transparencia, Oxígenodisuelto, clorofila, nitratos, fosfatos y amoniaco en la columna de agua.Condiciones oceanográficas (corriente y oleaje) y meteorológicasde la zona en el momento del muestreo.Deberá conocerse el estado trófico de las aguasafectadas por el vertido mediante la prueba de crecimientoalgal e índice TRIX
4.º- Control de sedimentos. (Anual)Granulometría, Contenido en materia orgánica y potencial redox.
5.º- Control de la Posidonia oceánica. En cuanto a la pradera de Posidoniaoceánica que se pueda ver afectada por el vertido se estudiará suevolución mediante la determinación como mínimo de la densidadde haces (haces/m²), la cobertura (%), biomasa foliar,superficie foliar, número de hojas por haz, actividad delos herbívoros y densidad de epífitos.
ACUICULTURA INTEGRADA
Israel. Porter et al. (1996), Katz et al. (2002) & Lupatsch, Katz & Angel (2003)Dorada/Lubina/MújolesMújoles eliminan C orgánico, N y P del sedimento
Dorada – arrecifes artificiales.Sustratos para el desarrollo de comunidades de individuos que utilizan los efluentes de las granjas.
Investigación costa atlántica (España y Portugal)•Algas (Rhodophyta): Gracilaria, Chondrus, Palmaria, Porphyra, Ulva•Peces (rodaballo Scophthalmus maximus, y lubina, Dicentrarchus labrax).MACROALGAS: actúan como BIOFILTROS:•Altas tasas crecimiento‐‐‐‐‐Producción Biomasa•Tasas fotosíntesis‐‐‐‐‐‐‐‐Disponibilidad O2•Tasas eliminación nutrientes inorgánicos (NH4+) (PO4) ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐mitigación efluentes
Borges et al. (2005). Experiencia a pequeña escala:•Peces (lubina Dicentrarchus labrax, y rodaballo, Scophthalmus maximus)•almeja (Tapes decussatus)•3 microalgas (Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica and Phaeodactylumtricornutum). Buenos resultados de cultivo de fitoplancton en el efluente ‐‐‐‐‐‐‐‐‐Alimento almejas + Purificación efluente reduciendo cantidad de NH4+, NO3‐ and PO43‐. El sistema produce microalgas para alimentar 1 000 to 2 000 almejas/día.Macroalgas (Gracillaria, Ulva) ‐‐‐‐‐ingredientes dietas juveniles lubina (5‐10% dieta). Valente et al. (2006)
Soto, D. (ed.).Integrated mariculture: a global review.FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper. No. 529. Rome, FAO. 2009. 183p.
Courtesy of FAO Aquaculture Photo Library
CONCLUSIONES
• Interacción genética; Monitoring. Desarrollo herraminetas genéticas. Especies autóctonas.• Patógenos. No claro. Estrategias prevención.• Contaminación orgánica: monitoring. Instalaciones off.shore. Policultivos. IMTA.• Metales. Antibióticos.• Stocks salvjes. Preservar la biodiversidad. Ciclos completos. Domesticación. Bancos de gametos.• Sustitución FM y FO• Interacciones ecosistemas. No siempre negativas. Selección de sitios.• Seguridad alimentaria. Vigilancia transmisión resistencia bacteriana. Trazabilidad. Etiquetado.• Legislación
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